利用FePc-CVD法制备碳纳米管/碳纤维纸复合材料的研究

"碳纳米管在碳纤维纸上的生长研究 (2012年)" 是一篇由程旭、王炯和王彪发表在东华大学学报(自然科学版)的学术论文，主要探讨了如何通过化学气相沉积（CVD）技术在碳纤维纸上生长碳纳米管（CNTs）并制备复合材料。 在这篇论文中，研究人员使用酞菁铁（FePc）作为碳源和催化剂，这种选择是基于其在催化碳纳米管生长过程中的活性。化学气相沉积是一种广泛用于纳米材料合成的技术，它通过在高温下使气体前体分解并在固态基底上沉积材料。在这个实验中，CFP（碳纤维纸）作为基底，经过CVD处理后，碳纳米管成功地在其表面生长。 通过多种分析手段，如扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、接触角测试、电导率测试和孔隙率测试，研究人员对所制备的碳纳米管/碳纤维纸复合材料进行了全面的表征。SEM测试可以揭示CNTs在CFP表面的微观形态和分布情况；XRD测试则用于确认CNTs的晶体结构和纯度；接触角测试评估了材料的表面润湿性，即疏水性的变化；电导率测试则衡量了材料的导电性能；而孔隙率测试则关注材料的孔隙结构，这对材料的透气性和吸附性能至关重要。 实验结果显示，碳纳米管的生长显著改善了碳纤维纸的性能。首先，碳纳米管的附着增加了材料的疏水性，这可能是因为CNTs的纳米级结构和高的比表面积改变了材料的表面性质。其次，孔隙率的增加可能源于CNTs在纤维间的填充，这有助于提高材料的机械性能和吸附能力。最后，电导率的提升表明CNTs作为导电网络的存在，增强了材料的电性能，这对于电子设备或传感器等应用具有重要意义。 这篇论文展示了在碳纤维纸上生长碳纳米管的可行性，并强调了这种复合材料在改善疏水性、孔隙率和电导率方面的潜力，为碳纳米管在能源、环保和电子领域等的应用提供了新的思路和材料基础。该研究对于纳米材料合成、复合材料设计以及相关技术的优化具有重要的理论和实践价值。